二戰結束後，美國政府和軍方認為，未來的戰爭必將是一場核大戰。傳統的空戰機動變得陳舊過時，取而代之的是攔截。戰鬥機設計重點也發生巨大轉變，轉而強調核武器投射能力和防空截擊能力。1962年，美國空軍展開了F-X（Fighter-Experimental）計劃，1966年4月，美國空軍指定麥克唐納·道格拉F-X計劃中NASA提出的4種戰鬥機氣動佈局方案斯、北美·洛克韋爾和費爾柴爾德·共和三家公司參與F-X計劃競爭。F-15就在這樣的歷史背景下展開研發。
1982年6月9日下午2時剛過，在黎巴嫩貝卡谷地上空出大批以色列作戰飛機，它們以精確的攻擊迅速消滅了一枚又一枚的防空導彈。為了保護自己的防空陣地，敘利亞空軍迅速出動米格殲擊機，一場著名的大空戰拉開了序幕以軍的其他飛機主要承擔對地攻擊任務，而空戰則交由最新式的以色列的F-15戰鬥機群,如此對觀的場面,F-15和F-16兩種戰鬥機去完成如今已經很難看到了其中F-16沒有中距空戰能力,只能憑藉兩枚近距空空導彈進行格鬥。
F-15戰鬥機拋射紅外熱源
而F-15能攜帶4枚中距導彈和4枚近距導彈,持續攻擊能力比F-16強得多以色列空軍保持著對戰場勢態的充分掌握，對飛機的引導指揮沒有受到有力於擾。而敘利亞飛行員驚恐地發現:他們與地面的聯繫幾乎全部中斷了，而自己的雷達屏幕上也是雪花一片!
在一片混亂中,敘機一隊接一隊地迎戰,他們在很遠的地方就被F-15的雷達發現，一且進人目視距離，就會遭到“麻雀”的攻擊，而米格-23和米格-21的飛行性能並不足以有效規避這種導彈，即使規避成功，它們也已經喪失了速度或高度，從而在近戰中居於不利地位(飛機規避導彈，必須做滾轉俯衝、急轉彎之類特技動作，不可能總是保持平飛，必然減速)。
進入近戰之後，敘機也看不到任何勝利的希望。儘管以軍為了避免誤傷通常一次只派出一個四機編隊進入空戰區，但由於敘軍無法對飛機進行有效引導,也就無法創造出以多打少的局面。而F-15雖然是重型戰鬥機,但是幾乎任何方面的機動性遠遠超過米格21、23。當時空戰關鍵是進入敵機後半球，因為飛機難以規避來自後方的導彈追擊而且紅外製導導彈跟蹤熱源更容易。如此一來，米格機幾乎沒有任何機會，它們很難進入F-15後方,卻很容易被F-15繞到後方。
這場空戰實際上成了圍獵。米格機傻傻地來，又一個一個被或遠或近襲來的導彈擊中。以色列人從容地發動攻擊，敘利亞飛行員卻找不到任何取勝的方法，它們只是機械地在命令驅使下趕來送死，空戰成了同一場景的不斷反覆。
日本空自的F-15J
僅一個月內，敘利亞在空戰中損失了60架飛機和直升機，所有的防空陣至今保密，所以真實傷數字不詳但即使依最大的數字【敘利亞稱】，他們也僅僅在空戰中被擊落了14架而已。這確實是個一邊倒的勝利貝卡谷地空戰構建了新的空戰模式:戰鬥機要在遠距離上就能夠搜索和鎖定敵人，然後發射中距導彈。而在此期間，必須保證有效干擾敵人的雷達和無線電，同時保護自已的雷達和無線電不被幹擾。在後續的近戰中，戰鬥機將盡力繞到敵人後方併發射導彈。因此，要取得空戰勝利，戰鬥機必須同時具備強大的雷達、完善先進的電子戰設備和優異的機動性。第一個能當此重任的，就是F-15。
20世紀60年代,美國空軍在研究取代F-4的下一代戰鬥機F-X時,基本延續了過去的“多用途截擊機”的設計想路。要求戰以攔截敵方轟炸機為主要任務，強調【高空、高速、大航程】及先進的航電設備這樣的飛機同時可以方便地改裝成轟炸機。可一且進入近距格鬥，它們便不如輕巧的敵機了。F-4本身可以視為這個設計思想而在主流之外，另有一小群人提出了不同觀點:戰鬥機無需承擔對地攻擊任務，主要的甚至是唯一的任務，應該是與敵方戰鬥機進行空戰，消滅掉敵方戰鬥機實力後，已方轟炸機和攻擊機自然就可以任意表炸攻擊了。而敵方的轟炸機和攻擊機失去了護航，自然成為待宰羔羊，可以輕鬆擊落。為挫敗敵方戰鬥機，己方戰鬥機必須具備良好的航電設備、高效可靠的武器以及優異的機動性。當然，飛行員視界也是個需考慮的要素。相反，從前被看得很重的高度和速度則被認為可有可無。這些持另類觀點的人，被戲稱為“戰鬥機黑手黨本來，“戰鬥機黑手黨”的觀點並不被主流所認可，但經過越南空戰的實踐,美國空軍終於開始重視這種“另類的觀點”於是,在對FX的研製要求 中，強調了機動性因素。在被指定承擔研製任務的公司中，麥克唐納·道格拉斯的方案最終被採用。
戰機突破音障
從1966年4月F-X計劃啟動,到1974年11月生產理F-15A交付部隊,整個制過程時8年在右F-15集中了先進雷達、優越機動性、大航程、高速度、大載彈量幾個先進特性，從而成為了西方第三代戰鬥機的代表作。
F-15戰鬥機的A、B、C、D四個型號均採用AN/APG-63脈衝多普勒雷達,其最大探測距離遠達296千米，可全天候使用，對抗自然和人為擾的能力較強。同時，還彌補了從前的飛機火雷達對低空和超低空目標探測困難的缺點，使F-15座內的先進授作系統F-15能有效地攻擊低空襲來的敵方飛行器。與該雷達配套的是AM-7中距半主動雷達制導導彈1985年以後,高效的AM-7M服役,使F-15的大功率雷達性能充分發揮。1991年海灣戰爭F-15擊落的34架敵機中有24架是被這種導彈擊落的，遠戰在空戰史上第一次成為擊落敵機的主要戰法。
傳說中外銷版的F-15[滑稽]
在機動性方面,F-15也相當優越,它採用兩臺F100大推力渦輪風扇發動機,最初型號單臺推力為10800牛，兩臺合力使它擁有10以上的推重比。而翼載為358千克/平方米，大推重比和低翼載從此成為新式戰鬥機應具備的基本特徵F-15上元進的衝多苦就達F-15的海平面爬升率為340米/秒、瞬問盤旋角速度為22度/秒。相比之下,F-4的海平面爬升率僅為152米/秒、瞬間盤旋角速度158度/秒,顯然遠不及F-15。
同時具備了強大航電和機動性的F-15無論遠戰近戰,都可以戰勝對於無怪乎它能夠成為美國製空權的保障、蘇聯空軍所極力趕超的目標。
但是從2007年以來,美國空軍發生了多起F-15戰鬥機墜毀事故。5月,在印第安納州空軍國民警衛隊的一場飛行演習中,一架F-15墜毀。6月,一架由俄製岡州空軍國民警衛隊使用F-15在訓練中從太平洋上空墜毀。
同月，阿肯色州一處空軍基地附近也發生一起F-15墜毀事故。11月2日，美國密蘇里州空軍國民警衛隊在進行訓練時,一架F-15墜毀2007年11月5日，美國空軍發表聲明宣佈，從該月4日起，美國空軍全面停止使用由波音公司生產的F-15戰鬥機。
在沙特被擊落的F-15
也門胡塞1月7日稱擊落了沙特一架戰鬥機，隨即遭到沙特的否認，然而時隔一天，胡塞就通過網絡公佈“打臉”視頻，顯示被擊落的是一架F-15戰鬥機。從視頻中我們可以看到沙特的F-15即使開足馬力逃竄並投擲曳光彈對空空導彈進行干擾，也依舊無法擺脫被擊落的命運。
有消息人士表示，胡塞使用的是經過改造的R-27T空空導彈，通過地面發射架發射將F-15擊落。R-27是蘇聯專門為蘇-27研製的空對空武器，它分為雷達制導型和紅外線制導型兩大類型，此次擊落沙特F-15的R-27T採用的是紅外線制導型。此次R-27T擊落F-15還創造了兩個“第一”：第一次R-27導彈擊落美製戰機，第一次有F-15被擊落的視頻。
